Проучванията показват, че "бионичното око" обещава да помогне за възстановяване на зрението на много пациенти, страдащи от частична или пълна слепота
Структурата на човешкото око е доста сложна и начинът, по който виждаме, е сложен последователен процес, който се осъществява за по-малко от милисекунда. Всяка светлина първо преминава през защитен слой на окото, наречен роговица, и след това се придвижва в лещата. Тази регулируема леща в окото ни след това пречупва светлината, фокусирайки я в ретината – тъканната мембрана, която покрива задната част на окото. Милиони рецептори в ретината съдържат пигментни молекули, които променят формата си, когато са засегнати от светлина, задействайки електрически съобщения, които пътуват до мозъка ни чрез зрителния нерв. По този начин ние възприемаме това, което виждаме. Когато някоя от тези тъкани – роговица и ретина – или зрителният нерв не е в състояние да функционира правилно, зрението ни се засяга. Въпреки че проблемите със зрението могат да бъдат коригирани чрез очни операции и чрез носене на очила с коригиращи лещи, много състояния водят до слепота, която понякога е нелечима.
Изобретението на "бионичното око"
Според Световната здравна организация, приблизително 1.5 милиона души по света страдат от нелечимо заболяване, наречено пигментозен ретинит (РП). То засяга около 1 на 4,000 души по света и причинява постепенна загуба на зрение, когато светлочувствителните клетки, наречени фоторецептори, се разрушат в ретината, което в крайна сметка води до слепота. Имплантируемите визуални протези, наречени „ бионично око “ [официално наречени Argus® II Retinal Prosthesis System („Argus II“)], изобретени от професор Марк Хумаюн от Университета на Южна Калифорния, възстановяват функционалното зрение при хора, страдащи от пълна или частична слепота 1,2 поради наследствено дегенеративно заболяване на ретината . Argus II заснема изображения с малка видеокамера, монтирана върху очно стъкло, преобразува тези изображения в електрически импулси и след това предава тези импулси безжично към електроди, имплантирани върху повърхността на ретината. По този начин, тя заобикаля нефункциониращите клетки на ретината и стимулира жизнеспособните клетки на ретината при слепи пациенти, което води до възприемане на светлинни модели в мозъка. След това пациентът се научава да интерпретира тези визуални модели, като по този начин възстановява известно полезно зрение. Системата се управлява от софтуер, който може да бъде надграден за по-добра производителност, тъй като изследователите продължават да разработват нови алгоритми.
Успех с човешки участници
В продължение на своите открития, производителят и търговец на „ бионично око “ Second Sight Medical Products, Inc. („Second Sight“) 3 показа, че резултатите от петгодишни клинични изпитвания на ретиналния имплант са доказали дългосрочната ефикасност, безопасност и надеждност на това устройство за подобряване на зрителната функция и качеството на живот на хора, ослепени от пигментозен ретинит. Тяхното проучване, ръководено от професор Линдън да Круз в Moorfields Eye Hospital NHS Foundation Trust, оценява 30 участници в клиничното изпитване, на които е имплантиран Argus II в 10 центъра в Съединените щати и Европа. Всички пациенти са били слепи (т.е. с възприятие за гола светлина или по-лошо) от RP или подобни нарушения. Резултатите демонстрират обща безопасност на Argus II чрез подобрена зрителна функция при пациентите и тези подобрения са се запазили в продължение на пет години. Пациентите съобщават, че след употреба на Argus II са имали обновена връзка с външния свят, семейството и приятелите си и са почувствали цялостна положителна промяна в благосъстоянието си, променяща живота им. Това е изключително забележително проучване и предоставя обещаващи новини за пациенти, ослепени от пигментозен ретинит.
Социални аспекти на чудотворното око
Argus II е първият и единствен ретинен имплант, който е доказал безопасност, дългосрочна надеждност и полза чрез подходящи проучвания, като по този начин е получил одобрения в САЩ и Европа. От края на 2016 г. над 200 пациенти са лекувани от слепотата си с Argus II. Оценените разходи за Argus II са около 16 000 щатски долара за период от 25 години, когато пациентът е диагностициран за първи път с RP. В публично финансирана система на здравеопазване (в много развити страни) той би могъл да бъде лесно достъпен за пациентите. Разходите биха могли да бъдат оправдани и от здравноосигурително покритие, особено когато началото на състоянието настъпва постепенно. Високите разходи може да не действат като възпиращ фактор в сравнение с дългосрочните нужди от „грижи“ за такива пациенти. Ако обаче помислим за достъпа до тази технология в страните с ниски и средни доходи, възможностите изглеждат много ниски поради високите разходи, свързани със сценарий с директни плащания.
Бъдещето на бионичното око: мозъчната връзка
След успешни тестове върху хора, Second Sight вече включва проучване за осъществимост на Argus II и хардуерни и софтуерни подобрения за съществуващи и бъдещи пациенти с Argus II. Те се фокусират върху разработването на усъвършенствана зрителна протеза, Orion™ I Visual Cortical Prosthesis 4 , насочена към пациенти с почти всички други форми на слепота в едното или и двете очи. Това е леко модифицирана версия на бионичното око на Argus II и включва чифт очила, оборудвани с камера и външен процесор, но използваща 99% от технологията на Argus II. В сравнение с Argus II, Orion I е система за невростимулация, която заобикаля окото и вместо това, набор от електроди се поставят върху повърхността на зрителната кора (част от мозъка, която обработва зрителна информация). По този начин, доставянето на електрически импулси в тази област вероятно ще каже на мозъка да възприема светлинни модели. Това безжично устройство наскоро беше имплантирано в зрителната кора на 30-годишна пациентка и няколко теста показаха, че тя е способна да възприема светлинни петна без никакви сериозни странични ефекти.
Orion I понастоящем (края на 2017 г.) е одобрен за клинични изпитвания и е получил условно одобрение от FDA в САЩ за тестване само върху петима души на две места4 . Second Sight в момента провежда допълнителни тестове на устройството и отговаря на определени въпроси, преди да започне действителното изпитване. Основен недостатък на Orion I е, че изисква по-инвазивна хирургия от Argus II, тъй като ще трябва да се отстрани малка част от човешкия череп, за да се разкрие област от мозъка, където ще бъдат поставени електроди. Такива електрически мозъчни импланти носят риск от инфекция или мозъчни припадъци и компанията планира да тества само върху хора , които са напълно слепи.
Чрез заобикаляне на окото, Orion I би могъл да бъде благодат за други видове слепота, причинени от увреден зрителен нерв поради множество причини, включително глаукома, рак, диабет, нараняване или травма. Технологията, която Orion I предлага да използва, по същество ще замени окото и зрителния нерв напълно и ще излекува слепотата. Това устройство, което в момента е на бърз път за изпитвания и одобрения, се разглежда като революционно за хората, които нямат лек или лечение за слепотата си – близо шест милиона души по света, които са слепи, но не са подходящ кандидат за Argus II.
Second Sight изчислява, че около 400 000 пациенти с ретинит пигментоза в световен мащаб отговарят на условията за настоящото устройство Argus II. Въпреки това около 6 милиона души, които са слепи поради други причини, като рак , диабет , глаукома или травма, биха могли хипотетично да използват Orion I. Също така, Orion I може да осигури по-добро зрение в сравнение с Argus II. Това са първите стъпки в разбирането на такъв мозъчен имплант, защото той ще бъде медицински по-сложен в сравнение с имплант на ретината , тъй като зрителната кора на мозъка е много по-сложна от окото. Това устройство ще изисква по-инвазивна хирургия през мозъка, което ще направи пациентите по-податливи на инфекции или гърчове. Orion I вероятно ще изисква и повече одобрения от регулаторните органи поради всички тези аспекти.
***
Източник (и)
1. Allen C et al. 2015. „Дългосрочни резултати от епиретинална протеза за възстановяване на зрението на слепи“. Ophthamology. 122(8). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2015.04.032
2. da Cruz L et al. 2016. Argus II Study Group. Петгодишни резултати за безопасност и ефективност от клиничното изпитване на системата за ретинална протеза Argus II. Ophthalmology. 123(10). https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2016.06.049
3. Second Sight Medical Products, Inc.: www.secondsight.com [Достъпно на 5 февруари 2018 г.].
4. Национална медицинска библиотека на САЩ. 2017. Ранно проучване за осъществимост на системата за визуална кортикална протеза Orion. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03344848 [Достъпно на 9 февруари 2018 г.].
***
